(Cr-Si-Ni)/Si薄膜的微观结构和电阻率

采用磁控溅射方法在Si(100)基底上制备了CrSiNi电阻薄膜,研究了不同温度退火时薄膜微观结构的转变过程以及对电阻率的影响。结果表明薄膜在溅射态和低于300℃热处理时为非晶态;退火温度高于300℃以后,薄膜中析出CrSi2晶化相;当退火温度达到600℃时,薄膜中还有少量多晶Si相析出,同时在薄膜与基底界面处还发生了原子的相互扩散;CrSi2晶化相成“岛”状结构,弥散分布在非晶绝缘基底上;薄膜室温电阻率随着退火温度的上升,呈先上升、后下降趋势;薄膜电阻率随退火温度的变化行为与薄膜微观结构的变化以及界面扩散有关。

Cr掺杂对Cu/Si(100)薄膜体系的微观结构及电阻率的影响

利用简易合金靶在Si（100）衬底磁控溅射制备Cu、Cu-1．19％Cr和Cu-2，18％Cr薄膜，研究Cr对Cu薄膜在300-500℃真空退火前后的结构和电阻率的影响。X射线衍射分析表明：Cu及Cu（Cr）薄膜均呈现Cu（111）和Cu（200）衍射峰，并且Cu（Cr）薄膜一直保持较强的（111）织构。原子力显微分析表明：Cu薄膜在500℃退火时，薄膜与硅基底发生明显的互扩散，薄膜表面的致密度及平整度下降：而Cu（Cr）薄膜在退火时保持较高的致密度，Cr显著提高Cu／Si薄膜体系的热稳定性。Cu（Cr）薄膜的电阻率随温度升高先减小而后增加，在400℃及500℃退火30min后分别达到最小值2．76μΩ·cm和2．97μΩ·cm，与纯Cu膜相近（2．55μΩ·cm）。Cu（Cr）薄膜退火电阻率的大幅度减小与薄膜晶粒尺寸的增加以及Cr的扩散有关。适量的Cr掺杂和合理的退火工艺使得Cu（Cr）合金薄膜在高温互连材料方面具有很大的应用前景。

氧流量对ITO和ITO∶Zr薄膜性能的影响

利用双靶共溅法在玻璃衬底上沉积了Zr掺杂ITO薄膜,对比研究了在不同氧流量下ITO和ITO∶Zr薄膜性能的变化。Zr的掺入促进薄膜晶化的同时也导致了(400)晶面取向的加强,ITO∶Zr比ITO薄膜具有较低的表面粗糙度。氧流量的上升降低了方阻和载流子浓度,ITO∶Zr薄膜具有更高的载流子浓度。一定范围的氧流量可以改善薄膜的可见光透过率,但过量的氧却使得薄膜的光学性能变差。通过直接跃迁的模型得出ITO∶Zr比ITO薄膜具有更宽的光学禁带。共溅法制备的ITO∶Zr薄膜比ITO薄膜表现出更好的光电性能。

衬底温度对ITO和ITO:Zr薄膜性能的影响

利用双靶共溅法在玻璃衬底上沉积了Zr掺杂ITO薄膜,对比研究了在不同衬底温度下ITO和ITO∶Zr薄膜性能的变化。XRD和AFM分析表明,ITO∶Zr比ITO薄膜具有更好的晶化程度和较低的表面粗糙度,Zr的掺入促进薄膜晶化的同时导致了(222)晶面向(400)晶面取向的转变。室温下Zr的掺杂显著改善了薄膜的光电性能,方阻由260.12Ω降为91.65Ω,光学透过率也有所上升。随着温度的上升,方阻可达到10Ω,薄膜也表现出明显的"B-M"效应,通过直接跃迁的模型得出ITO∶Zr比ITO薄膜具有更宽的光学禁带。共溅法制备的ITO∶Zr薄膜比传统的ITO薄膜展现了更好的综合性能。

退火处理对ITO和ITO：Zr薄膜性能的影响

利用磁控溅射在室温条件下沉积ITO薄膜和ITO:Zr薄膜,对比研究在空气中退火处理对ITO和ITO:Zr薄膜性能的影响。结果表明,Zr的掺杂促进了(400)晶面的取向,随着退火温度的升高,薄膜表面颗粒增大,表面粗糙度有所降低。室温下Zr的掺杂显著改善了薄膜的光电性能,随着退火温度的升高,ITO和ITO:Zr薄膜的方阻都表现为先降后升的趋势,ITO:Zr薄膜在较低的退火温度下可见光透过率就可达到80%以上,直接跃迁模型确定的光学禁带宽度Eg呈现了先升后降的变化。ITO:Zr薄膜比ITO薄膜显示了更高的效益指数,揭示了ITO:Zr薄膜具有更好的光电性能。

Cr-Si-Ni电阻薄膜在酸碱溶液环境中的电学稳定性

采用磁控溅射方法制备了Cr-Si-Ni电阻薄膜,研究了薄膜在模拟酸性(0.1 mol/L HCl)和碱性(0.1 mol/L NaOH)溶液环境中的电学稳定性和长期使用可靠性。结果表明:在室温(25℃)时,500℃热处理后的纳米晶结构薄膜在酸性溶液环境中比在碱性溶液环境中具有更优异的电学稳定性和长期使用可靠性。在酸碱两种溶液中浸泡240 h后,薄膜试样的相对电阻变化(ΔR/R)分别为0.96%和3.31%。电化学实验和AES表面成分分析表明,在酸碱两种溶液中薄膜表面都能够形成致密稳定的SiO2保护层,而且酸性环境形成的钝化膜比碱性环境形成的钝化膜具有更好的腐蚀保护作用。

厚壁支架弯曲工艺及模具设计

分析了铝合金厚壁支架的弯曲工艺 ,计算了弯曲件的展开长度、落料力及弯曲力 ,阐述了弯曲件的回弹因素 ,介绍了铝合金厚壁支架弯曲模具的结构设计。

MEMS领域中形状记忆合金薄膜的研究与进展

总结了近年来微机电系统(MEMS)领域中,Ti-Ni形状记忆合金(SMA)薄膜的制备与微加工工艺、形状记忆性能、加工性能、防腐耐磨性能及力学性能的研究进展,由此提出了MEMS领域中,SMA薄膜的使用要求和研究方向。

单晶与多晶NbSi_2在1023K氧化行为的对比

选择NbSi_2的单晶、放电等离子烧结(SPS)多晶和电弧熔炼多晶样品在1023K下氧化,研究了微裂纹、孔隙和晶界对NbSi2氧化行为的影响.结果表明,含有大量微裂纹的电弧熔炼多晶样品经3h氧化后完全粉化,而单晶和SPS样品经89h氧化亦未出现粉化.无论是单晶还是多晶样品,氧化产物均为Nb2O5和SiO2,生成的Nb2O5易剥落,样品的氧化动力学曲线均呈直线规律,证明NbSi2的氧化过程是一种本征无保护条件下氧元素与基体元素直接反应的过程.多晶样品的氧化速率明显高于单晶样品的氧化速率,分析表明晶界和孔隙相当于增加了氧化反应的有效面积,提出了相应模型.

共溅射法制备ITO：Zr薄膜及其特性研究

采用ITO靶和Zr靶共溅射在玻璃衬底上沉积了ITO∶Zr薄膜,研究了衬底温度、氧流量对ITO∶Zr薄膜性能的影响。表征和对比了ITO∶Zr薄膜晶体结构和表面粗糙度的变化。ITO∶Zr薄膜在低温生长时就可以得到良好的光电性能,衬底温度的提高显著改善了薄膜的光电性能;一定范围的氧流量也可以改善薄膜的性能,但过量的氧却使得ITO∶Zr薄膜的光电性能变差。透射谱表明各参数的变化引起了明显的"Burstin-Moss"效应。当优化溅射条件为工作气压0.5Pa、氧流量0.3sccm、直流溅射功率45W(ITO靶)和射频功率10W(Zr靶)、沉积速率8nm/min和一定的衬底温度时,可以获得方阻10～20Ω/sq和可见光透过率85%(含基底)以上的ITO:Zr薄膜。